浅析商业餐饮油烟中醛酮类化合物的污染特征

2021-12-15 浏览次数:223

摘要:近几年随着城市的高速发展,餐饮企业数量也在迅猛增长,导致城市油烟污染问题日益严重,为更加科学的治理商业餐饮油烟,对广州市6家不同类型的餐饮企业进行监测,通过分析商业餐饮油烟中醛酮类化合物的排放浓度、组成特征和大气反应,得出商户对相应的油烟排放标准认识不够;不同类型餐饮企业对比,中式快餐店油烟中醛酮类化合物基准风量排放浓度较高;C1~C3醛酮类化合物是所有类型油烟中醛酮类化合物主要组成部分,甲醛和乙醛是对环境污染贡献的较大的两种组分。以期为更好地治理城市商业餐饮油烟提供科学参考。

关键词排放浓度;醛酮类化合物;臭氧生成趋势;餐饮油烟监测云平台;安科瑞

 

0.引言

餐饮油烟与工业废气和机动车尾气一起被列为城市大气污染的“三大**”,已成为影响城市环境空气质量和居民健康水平的主要因素[。醛酮类化合物是油烟中的重要组成成分,可与氮氧化物(NOx)生成臭氧、与OH自由基等发生一系列的光化学氧化反应经过物理成核、凝结和气/粒两相分配过程,然后生成气溶胶,是大气光化学反应的重要中间体。目前很多大城市油烟中醛酮类化合物的来源及影响因素和污染特征均有学者进行相应的研究,广州市对于油烟污染情况虽有相关的分析调查但缺少对餐饮油烟醛酮类化合物污染特征的相关研究。

本研究通过对广州市北京路步行街6家典型餐饮企业油烟中的醛酮类污染特征进行分析,科学合理地分析对比不同餐饮企业之间醛酮类化合物排放浓度水平、组成特征和大气反应,以期对不同餐饮企业类型的油烟排放监测力度、油烟治理方案和为未来油烟相关环境标准的制定、新监测方法和仪器的开发提供科学依据,更加更好的治理城市商业餐饮油烟问题。

 

1. 材料与方法

1.1 样品采集与分析

  分别在每日的午、晚用餐高峰期选择1h进行采样,油烟中醛酮类样品使用崂应3072型智能双路烟气采样器串联碘化钾臭氧去除柱和2,4-二硝基苯肼(NDPH)采集柱进行采样,以500mL·min-1的采样流速采集60min,采样后将NDPH采样柱两端用密封帽密闭,用锡纸包裹,避光低温(<4℃)保存,当天送回实验室按照《环境空气醛、酮类化合物的测定液相色谱法》[法分析,共分析8天。

1.2 基准风量排放浓度计算

本研究参照《饮食油烟排放标准(试行)》里的规定,将油烟中醛酮类实测排放浓度转换为基准风量排放浓度进行比较(以下简称实测排放浓度与基准风量排放浓度)。公式如下:

 

式中:C基为折算为单个灶头的基准排风量排放浓度(μg·m-3);C测为实测排放浓度(μg·m-3);Q为实测排风量(m3·h-1);n为折算的工作灶头个数;q为单个灶头基准排风量,大、中、小型均为2000m3·h-1。

1.3 大气化学反应分析

常用评价大气反应方法有较大增量反应法(MIR)、等效丙烯法和OH自由基反应速率法(LOH),评价对象主要为大气环境中的VOCs,本研究选取以臭氧生成趋势OFP方法对目标醛酮类化合物进行分析,采用Cater提出的较大增量反应系数法(MIR),计算不同种类的醛酮类化合物的O3生成趋势(OFP)。计算公式如下:

 

式中:OFPi为物质i的臭氧生成趋势(μg·m-3);Ci为物质i的排放浓度(μg·m-3);MIRi为物质i的臭氧较大增量反应系数(g·g-1)。

 

1. 结果与讨论

2.1 餐饮企业醛酮类化合物排放浓度分布

   1广州市餐饮油烟中醛酮类化合物浓度分布/μg·m-3



餐饮企业信息和油烟中醛酮类化合物总浓度监测结果分布见表1,餐饮油烟醛酮类化合物实测浓度与基准风量排放浓度对比见图1。各餐馆基准风量排放浓度均大于实测排放浓度,表明各家餐馆的单个灶头实际排风量均大于规定的灶头基准排风量,需对商户加强对应的环境标准教育,使其按标准合理安装设置灶头的排风量。相比于其他类型餐馆,中式快餐店基准油烟排放浓度较高,接近限值范围,表明需要对这类型企业加大监测力度。

1.2 油烟中醛酮类化合物的组成特征

 

餐饮企业油烟中醛酮类化合物组成见图2,甲醛为餐饮企业油烟中占比较高的醛酮类化合物;火锅店油烟中仅检测到5种目标醛酮类化合物,种类较少,其中C1~C3醛酮类化合物占比达较高,达到96.08%;其余餐饮企业C1~C3醛酮类化合物占比范围在63~78%之间;各餐饮企业油烟中醛酮类化合物中丙醛占比均在2.5%~7%之间,己醛为C4~C8醛酮类化合物中的主要成分。表明餐饮油烟醛酮类化合物中C1~C3醛酮类化合物为主要组成物质,日后对对油烟中的醛酮类进行治理应着重关注。


各企业餐饮油烟中的各种醛酮类化合物OFP占比见图3,各餐饮企业油烟中醛酮类化合物OFP贡献率较高为甲醛,占比范围为44.8%~63.9%;其次为乙醛,占比范围为18.2%~61.7%;各餐馆甲醛和乙醛的贡献率之和均**过了67%。除火锅店外,己醛在油烟中醛酮类OFP值贡献率范围为7%~11.1%,丙醛在其他餐馆的醛酮类OFP值贡献率范围为3.1%~8.1%。表明甲醛和乙

 





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